DE3218710A1 - Heating circuit separated from a cooling circuit of an internal combustion engine by way of a water-water heat exchanger - Google Patents

Heating circuit separated from a cooling circuit of an internal combustion engine by way of a water-water heat exchanger

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DE3218710A1 DE19823218710 DE3218710A DE3218710A1 DE 3218710 A1 DE3218710 A1 DE 3218710A1 DE 19823218710 DE19823218710 DE 19823218710 DE 3218710 A DE3218710 A DE 3218710A DE 3218710 A1 DE3218710 A1 DE 3218710A1
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Abstract

A heating circuit is separated from the cooling water circuit of an internal combustion engine by way of a water-water heat exchanger, which heating circuit has a water pump, a filling expansion vessel and, in the floor and wall area of the interior compartment of the vehicle, especially a bus, sheet-type heating elements operated at low temperature, their heating being influenced by a control valve arranged in the cooling water circuit and the heat exchangers required for supplying the front and head area also being arranged in the cooling water circuit.

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim Ik 090/4Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim Ik 090/4 Stuttgart-Untertürkheim 17 · Mai 1982Stuttgart-Untertürkheim 17 May 1982

»Von einem Kühlkreislauf einer Brennkraft- |»From a cooling circuit of an internal combustion |

maschine über einen Wasser-Wasser-Wärme- ■!■machine via a water-water-heat ■! ■

tauscher abgekoppelter Heizkreislauf" ;exchanger disconnected heating circuit ";

Die Erfindung bezieht sich auf einen von einem Kühlwasserkreislauf einer Brennkraftmaschine über einen Wasser-Wasser-Wärmetauscher abgekoppelten, eine Wasserpumpe und ein Auffüll-Ausdehnungsgefäß sowie mindestens einen Wasser-Luft-Wärmetauscher aufweisenden Heizkreislauf mit relativ kleinem Wärmeträgervolumen zur Erwärmung des Innenraumes von Kraftwagen, insbesondere Omnibussen.The invention relates to one of a cooling water circuit of an internal combustion engine via a Water-to-water heat exchangers decoupled, a water pump and a top-up expansion tank as well as at least a heating circuit having a water-air heat exchanger with a relatively small heat transfer volume for heating the interior of motor vehicles, in particular Buses.

Eine derartige Einrichtung ist durch die DE-OS 25 53Such a device is described in DE-OS 25 53

bekannt und weist im Heizkreislauf einen mit heißen Ab- |known and has a hot drain in the heating circuit |

gasen der Brennkraftmaschine beaufschlagten Wärmetauscher |gases of the internal combustion engine acted upon heat exchanger |

auf, so daß vorrangig über den Wasser-Wasser-Wärmetauscher Ion, so that priority over the water-water heat exchanger I

dem Kühlkreislauf bis zum Erreichen der Betriebssystem- !■the cooling circuit until the operating system! ■

temperatur Wärme zugeführt wird. Ein umgekehrter Wärme- ·ν;temperature heat is supplied. A reverse heat- · ν ;

fluß zur Entnahme von Wärme aus dem Kühlkreislauf zu |flow for the extraction of heat from the cooling circuit to |

Heizzwecken ist nur für den Notfall vorgesehen, wenn -Heating purposes are only intended for emergencies if -

keine Aufheizung des Heizmediums über die Abgase mehr I no more heating of the heating medium via the exhaust gases I

Daim -\k 09G.A IDaim - \ k 09G.AI

möglich ist. Da in der Regel die Temperatur im Heizkreislauf im Bereich der des Kühlkreislaufes oder darüber liegt, steht für Heizzwecke ein stark aufgeheizter Wärmeträger zur Verfügung, der nur dann - ohne das Wohlbefinden der Passagiere zu beeinträchtigen - einsetzbar ist, wenn durch aufwendige schaltungstechnische Maßnahmen eine ausreichend hohe Absenkung der in den Heizwärmetauscher eintretenden Heizflüssigkeit erreichbar ist.is possible. Since the temperature in the heating circuit is usually in the range of the cooling circuit or above, a strongly heated heat transfer medium is available for heating purposes, which only then - without the well-being of the To impair passengers - can be used if a sufficiently high lowering of the heating fluid entering the heating heat exchanger can be achieved.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte Einrichtung durch einfache Mittel so umzugestalten, daß diese unter Wahrung der für einen gefahrlosen Fahrbetrieb erforderlichen. Rahmenbedingungen ausschließlich zur Aufheizung eines großen Innenraumes, insbesondere dem eines Omnibusses, herangezogen werden kann.It is the object of the invention to redesign the known device by simple means so that this under Maintaining the necessary for safe driving. Framework conditions exclusively for heating a large interior space, especially that of a bus, can be used.

Deshalb wird ein von einem Kühlkreislauf nach dem Oberbegriff des Anspruches abgekoppelter Heizkreislauf vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß die Wasser-Luft-Wärmetauscher im Heizkreislauf als Niedertemperaturheizflächen, insbesondere Flächenheizkörper im Boden- und Wandbereich ausgebildet sind und wobei im Kühlwasserkreislauf neben Wasser-Luft-Wärmetauschern zur Wärmeversorgung des Front- und Kopfbereiches des Innenraumes auch ein Regelventil zur Dosierung des durch den Wasser-Wasser-Wärmetauscher geführten Warmwasserstromes vorgesehen ist.Therefore, a heating circuit decoupled from a cooling circuit according to the preamble of the claim is proposed, wherein according to the invention the water-air heat exchanger in the heating circuit as low-temperature heating surfaces, In particular, surface heating elements are formed in the floor and wall area and in the cooling water circuit next to Water-air heat exchangers for heat supply to the front and head area of the interior also have a control valve is provided for metering the hot water flow passed through the water-water heat exchanger.

Somit erfolgt eine Aufteilung der der Aufheizung des Innenraumes dienenden Heizflächen und deren Speisung mit unterschiedlich warmen Heizmittel, wobei sicherge-This results in a division of the heating surfaces used to heat the interior and their supply with heating medium of different warmth, whereby

4*6*:-:**: .·' Daim 1'4 090/Ί4 * 6 *: -: **:. · 'Daim 1'4 090 / Ί

§i ^ stellt ist, daß die zum Frontheizsystem zugehörigen ! Scheibenentfrosterdüsen am heißen Kreislauf hängen. §I ^ indicates that the! Hang the glass defroster nozzles on the hot circuit.

S Die im kälteren Kreislauf angeordneten Fläch&nheizkörperS The flat radiators arranged in the colder circuit

;'| können aus Behaglichkeitsgründen mit weniger als 5O C; '| for reasons of comfort, can with less than 5O C

'?§ 5 warmem Wärmeträger gespeist werden, so daß raümseitig Il Schutz- und Dämmschichten entfallen können und eine'? § 5 warm heat carrier are fed, so that space side Il protective and insulating layers can be omitted and one

schnelle Aufheizung erreicht wird. Wegen des durch die Wasserpumpe erzeugten konstanten Heizmittelstromes treten an den Flächenheizkörpern nur sehr geringe Temperaturdifferenzen auf, wobei ein Regelbereich von ca. 20 C bis ca. h$ C, der leicht durch entsprechendes Ansteuern des im Kühlwasserkreislauf liegenden Regelventils eingehalten werden kann, sich als besonders vorteilhaft 'herausgestellt hat. Wegen der relativ geringen Wärmeträgertemperaturen ist beim Auftreten eines Lecks in einem Flächenheizkörper keine Gefährdung der Fahrgäste gegeben und außerdem tritt nur wenig Flüssigkeit aus, wobei der Flüssigkeitsverlust nicht zu Lasten der Flüssigkeitsmenge im Kühlkreislauf geht und eine Motor-•20 gefährdung durch mangelhafte Kühlung deshalb ausgeschlossen ist.rapid heating is achieved. Because the signal generated by the water pump constant Heizmittelstromes very little to the surface radiators temperature differences occur, wherein a control range of about 20 C h to about $ C, which can be easily maintained by correspondingly driving the past in the cooling water circuit control valve, to be particularly advantageous'. Due to the relatively low heat transfer medium temperatures, there is no risk to passengers if a leak occurs in a panel heating element and, moreover, only a small amount of liquid escapes, whereby the loss of liquid does not affect the amount of liquid in the cooling circuit and a risk to the engine due to inadequate cooling is therefore ruled out .

Bei einem bevorzugten, günstige Temperaturverhältnisse schaffenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der Wasser-Wasser-Wärmetauscher und das Regelventil in einem parallel zum anderen, die Wasser-Luft-Wärmetauscher aufnehmenden Leitungszweig verlaufenden Leitungsabschnitt angeordnet.In a preferred embodiment of the invention which creates favorable temperature conditions, the Water-to-water heat exchanger and the control valve in one parallel to the other, receiving the water-to-air heat exchanger Line branch arranged running line section.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Zusatzheizung ist diese in den die Wasser-Luft-Wärmetauscher aufnehmenden Leitungszweig eingesetzt.In another embodiment of the invention with an additional heater, this is in the water-air heat exchanger The receiving branch is used.

- 7 -. I .' Daim 14 090/4 - 7 -. I. ' Daim 14 090/4

- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen- An embodiment of the invention is given below explained in more detail with reference to the drawing. Show in the drawing

Fig. 1 einen über einen Wasser-Wasser-Wärmetauscher von einem Kühlkreislauf abgeFig. 1 abge a water-water heat exchanger from a cooling circuit

koppelten Heizkreislauf undcoupled heating circuit and

Fig. 2 die Anordnung der heizkreislaufseitigen Flächenheizkörper in einem mit Deckenluftkanälen versehenen Innenraum eines Omnibusses.Fig. 2 shows the arrangement of the heating circuit side Surface heating elements in an interior space provided with ceiling air ducts Omnibuses.

Gemäß Fig. 1 ist ein Wasser-Wasser-Wärmetauscher 1 primärseitig in einen zu einem nicht näher dargestellten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine gehörenden Leitungszweig eingefügt, in dem auch ein den Durchfluß durch den Wasser-Wasser-Wärmetauscher 1 beeinflussendes Regelventil 3 angeordnet ist. Dieses kann in bekannter Weise über eine Regelelektronik h angesteuert werden, die einen Eingang in Form eines Temperaturfühlers 5 aufweist.According to FIG. 1, a water-water heat exchanger 1 is inserted on the primary side into a line branch belonging to a cooling circuit (not shown) of an internal combustion engine, in which a control valve 3 influencing the flow through the water-water heat exchanger 1 is arranged. This can be controlled in a known manner via control electronics h which have an input in the form of a temperature sensor 5.

Parallel zum Leitungszweig 2 verläuft ein sich verzweigender Leitungsabschnitt 6 mit eingesetzten Wasser-Luft-Wärmetauschern 7 und 8, wobei der Wärmetauscher 7 z· B. zur Versorgung des Frontbereiches des nicht dargestellten Omnibusses dienen kann und derA branching line section 6 with inserted runs parallel to the line branch 2 Water-air heat exchangers 7 and 8, the heat exchanger 7, for example, for supplying the front area of the omnibusses not shown can serve and the Wärmetauscher 8 in einem gleichfalls in Fig. 1 nicht dargestellten Deckenluftkanal eingebaut sein kann.Heat exchanger 8 is also not shown in FIG. 1 ceiling air duct shown can be installed.

• ♦
• j • ♦
• j

Daim -\ h Daim - \ h

:. Weiterhin ist im Leitungsabschnitt noch eine Zusatz- gs:. There is also an additional gs in the line section

heizung 9 eingefügt. föheater 9 inserted. fo

Sekundärscitig liegt der Wasser-Wasser-Wärmetauscher 1 ": Secondary is the water-water heat exchanger 1 " :

in einem Ksizkreislauf 10, der, in Durchströmungsrich- Vin a Ksizkreislauf 10, which, in Durchströmungsrich- V

tung gesehen, ein kombiniertes Auffüll-Ausdehungsge- tseen, a combined padding-expansion ge

faß 11, eine Wasserpumpe 12 und als Flächenheizkörper ffbarrel 11, a water pump 12 and as a surface heating element ff

13 und 14 ausgebildete Wasser-Luft-Wärmetauscher 15 ,■ aufweist, von denen nur zwei dargestellt sind.13 and 14 trained water-air heat exchanger 15, ■ has, of which only two are shown.

Die Flächenheizkörper 13 und 14 sind gemäß Fig. 2 im 2The surface heating elements 13 and 14 are shown in FIG

Boden- und Wandbereich eines nicht näher gezeigtenFloor and wall area of a not shown in detail

Innenraumes 16 eines Omnibusses angeordnet. Der Flächenheizkörper 13 liegt bodenseitig auf einer IsolierschichtArranged interior 16 of a bus. The surface heating element 13 lies on the bottom side on an insulating layer

17 auf und ist ebenso wie der gegenüber der mit einer
Isolierschicht 18 versehenen Wand 19 beanstandete17 and is just like the one opposite the one with a
Insulating layer 18 provided wall 19 was objectionable

Flächenheizkörper lh zum angedeuteten Sitz 20 hin unverkleidet. Die im Spalt zwischen der IsolierschichtSurface heating element lh to the indicated seat 20 unclad. The one in the gap between the insulating layer

18 und dem Flächenheizkörper lh emporsteigende erwärmve
Luft beaufschlagt die zugeordnete Seitenscheibe 21 und18 and the surface heating element lh soaring warming
Air acts on the associated side window 21 and

hält diese beschlagfrei, ohne daß der Einsatz eines Ge- > biases zwingend notwendig ist. Die zusätzliche Anordnung
eines Gebläses zur Verstärkung dieser freien Konvektion
ist natürlich grundsätzlich möglich. *considers this fog without the use of an overall> biases is imperative. The additional arrangement
a fan to increase this free convection
is of course possible in principle. *

Zur Versorgung des Kopfbereiches ist über den Sitzen 20 I auf jeder Fahraseugseite ein Deckenluftkanal 22 angeordnet, > der mindestens einen nicht dargestellten, am Kühlwasser- ί kreislauf angeschlossenen Wasser-Luft-Wärmetauscher auf- i nimmt und der mit teilweise einstellbaren Austritts- >For the supply of the head portion is arranged above the seats 20 I on each Fahraseugseite a ceiling air duct 22> at least, not shown, one ί the cooling water circuit connected water-air heat exchanger up i decreases and the adjustable with partially exit>

öffnungen 23 und Zk für die erwärmte Luft ausgestattet \ openings 23 and Zk equipped for the heated air \

ist.is.

Claims (2)

Daimler-Benz ν Atetxengesd !schall"., Daim \k 090/^ Stuttgart-Untertürkheim 17. Mai 1982 AnsprücheDaimler-Benz ν Atetxengesd! Schall "., Daim \ k 090 / ^ Stuttgart-Untertürkheim May 17, 1982 Claims 1.) Von einem Kühlwasserkreislauf einer Brennkraftmaschine über einen Vasser-Vasser-Värmetauscher abgekoppelter, eine Wasserpumpe und ein Auffüll-Ausdehnungsgefäß sowie mindestens einen Wasser-Luft-Wärmetauscher aufweisender Heizkreislauf mit relativ kleinem Wärmeträgervolumen zur Erwärmung des Innenraumes von Kraftwagen, insbesondere Omnibussen, dadurch gekennzeichnet , daß die Wasser-Luft-Wärmetauscher (15) im Heizkreislauf (1O) als Niedertemperaturheizflächen, insbesondere Flächenheizkörper (13» 1*0 im Boden- und Wandbereich ausgebildet sind und daß im Kühlwasserkreislauf neben Wasser-Luft-Wärmetauschern (7, 8) zur Wärmeversorgung des Front- und Kopfbereiches des Innenraumes auch ein Regelventil (3) zur Dosierung der durch den Wasser-Wasser-Wärmetauscher (1) geführten Warmwasserstromes vorgesehen ist.1.) From a cooling water circuit of an internal combustion engine via a water-water heat exchanger decoupled, a water pump and a top-up expansion tank and at least one heating circuit having at least one water-air heat exchanger with a relatively small volume of heat transfer medium for heating the interior of motor vehicles, in particular buses, characterized in that the water-air heat exchanger (15) in the heating circuit (1O) as low-temperature heating surfaces, in particular surface heating elements (13 »1 * 0 formed in the floor and wall area are and that in the cooling water circuit in addition to water-air heat exchangers (7, 8) for heat supply of the front and head area of the interior there is also a control valve (3) for dosing the through the water-water heat exchanger (1) guided hot water flow is provided. 2.) Heizkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser-Wasser-Wärmetauscher (1) und das Regelventil (3)2.) Heating circuit according to claim 1, characterized in that the water-water heat exchanger (1) and the control valve (3) .. ·,,·,; j;.- 3 'Τ.'* : Daim 14 090/U.. · ,, · ,; j; .- 3 'Τ.' *: Daim 14 090 / U In einem parallel zum anderen, die Wasser-Luft-Wärmetauscher (7» 8) aufnehmenden Leitungszweig (6) verlaufenden Leitungsabschnitt (2) angeordnet sind.In one parallel to the other, the water-air heat exchanger (7 »8) receiving line branch (6) extending line section (2) are. 3·) Heizkreislauf nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer Zusatzheizung, dadurch gekennzeichnet , daß die Zusatzheizung (9) in den die Wasser-Luft-Wärmetauscher (7· 8) aufnehmenden Leitungszweig (6) eingesetzt ist.3 ·) Heating circuit according to claims 1 and 2 with an additional heater, characterized that the additional heater (9) in the receiving the water-air heat exchanger (7 x 8) Branch line (6) is used.
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